I frigoriferi ad assorbimento sono macchine che riescono a trasformare il caldo catturato dall’energia solare, in freddo: di fatto attuano il principio del solar cooling. Scopriamo insieme come funzionano i frigoriferi ad assorbimento.

Come funziona il frigorifero ad assorbimento

Un gruppo frigorifero tradizionale ha moltissimi punti in comune con un gruppo frigorifero ad assorbimento. Un frigorifero tradizionale trasporta il calore da una sorgenta fredda ad una sorgente calda, sfruttando la capacità di un fluido che, per precisi valori di temperatura e pressione, evapora e condensa; assorbendo e cedendo calore alla sorgente calda e fredda. Il processo è gestito da quattro componenti. Precisamente:

• Il compressore: aumenta la pressione del fluido refrigerante in modo che, successivamente, possa condensare nel condensatore;
• Il condensatore: il fluido refrigerante, ad alta pressione grazie al lavoro del compressore, entra nel condensatore in fase vapore, cede calore alla sorgente calda, e passa allo stato liquido (condensa);
• La valvola termostatica: riporta il fluido refrigerante alla pressione di evaporazione;
• Evaporatore: il fluido si trova ora a bassa pressione, entra in contatto con la sorgente fredda, assorbe calore evaporando, e passa di nuovo allo stato vapore.

Successivamente tornerà nel compressore per riprendere il ciclo.

Il rendimento ciclo frigorifero tradizionale è dato, quindi, dal rapporta tra l’energia frigorifera prodotta (calore assorbito alla sorgente fredda) e l’energia elettrica utilizzata dal compressore.

Nel gruppo frigorifero ad assorbimento, ritroviamo sia l’evaporatore che il condensatore, con analoghe posizione e funzioni el ciclo frigorifero tradizionale. Il compressore e la valvola termostatica, vengono sostituiti rispettivamente da un generatore (che si trova a contatto con l fonte di energia termica) e da un assorbitore (posizionato dopo l’evaporatore e con l’identica funzione della valvola termostatica). Dunque:

• Evaporatore: è costituito da un recipiente ermetico a bassa pressione che mette in contatto fluido dell’impianto da raffreddare (circa 13°C) con il refrigerante. Il refrigerante è costituito, nella maggior parte dei casi, da una miscela acqua o acqua + ammoniaca; trovandosi a bassa pressione, la miscela refrigerante abbassa il suo punto di ebollizione cosi che evapori a contatto con il fluido dell’impianto che si trova ad una temperatura di soli 13°C; l’evaporazione della miscela sottrae calore alla portata dell’impianto, portandolo ad una temperatura di circa 7°C.
• Assorbitore: ha lo scopo di mantenere la pressione costantemente bassa all’interno dell’evaporatore che tenderebbe inevitabilmente ad aumentare a causa del vapore generato dal refrigerante (evaporazione). Nell’assorbitore è presente una soluzione di bromuro di litio + acqua (oppure semplicemente acqua se il refrigerante era composto da acqua + ammoniaca) che assorbe il vapore. Di conseguenza si creano due problemi: la temperatura nell’assorbitore aumenta e la soluzione si diluisce. Il primo problema viene risolto facendo passare una portata di acqua di raffreddamento nell’assorbitore che non consente l’aumento di temperatura; il secondo problema viene risolto dal generatore.
• Il generatore: la soluzione diluita di bromuro di litio viene convogliata nel generatore e fatta bollire in modo da far evaporare l’acqua e riportare la soluzione a valori di concentrazione tali da poterla convogliare di nuovo nell’assorbitore;
• Il condensatore: ha la funzione di condensare il vapore acqueo generato nell’assorbitore in modo da poter essere convogliato di nuovo nell’evaporatore e ricominciare il ciclo. Il condensatore sfrutta la stessa portata di acqua di raffreddamento utilizzata nell’assorbitore.